蓄電池
太陽光発電
パワーコンディショナ
エコキュート
IHクッキングヒーター
外壁塗装
ポータブル電源
【わかりやすい】蓄電池の仕組みを解説！太陽光発電も！
太陽光発電システムと相性のいい住宅設備として、家庭用蓄電池を導入する家庭が増えています。
今回は、蓄電池の仕組みを分かりやすく解説します。
また、記事内では蓄電池のメリットやデメリット、導入のタイミングも解説していますので、蓄電池導入の参考にしてみてください。
目次
【仕組みの前におさらい】蓄電池とは？
家庭用蓄電池は、蓄電池内に電気を貯めて使用する住宅設備です。
蓄電池単体で使用する場合、安い電気を充電し、電気代の高い時間帯に使用することで電気代の節約が可能になります。
また、電気を常に溜めておくことで、いきなり起こる停電にも対応することが可能です。
さらに、太陽光発電システムと蓄電池を併用すれば、太陽光発電システムで発電した電気を蓄電池に溜めて使用することができます。
太陽光発電システムは、夜間に発電することができません。
しかし、蓄電池に溜めた電気を夜間に使用することで、夜間にも自宅で発電した電気を使用することが可能になります。
家庭用蓄電池の仕組みはPCやモバイルバッテリーと同じ！
蓄電池は、蓄電池内の電極と電解液を化学反応させて電気を充電したり、放電したりします。
詳しく説明すると、マイナス極である金属が電解液に溶け、分子がプラス極に移動することで「放電」が起こります。
反対にプラス極である金属が溶け、マイナス極に移動することで「充電」が可能になります。
このプラス極とマイナス極が溶け出さなくなると、放充電ができなくなり蓄電池の寿命となります。
家庭用蓄電池の種類
蓄電池の仕組みは同じですが、使用されている素材によって蓄電池には種類があります。
それぞれの蓄電池の種類と素材を表にまとめてみました。
電池には、蓄電池に加えてモバイルバッテリーやスマホ・PCのバッテリー、乾電池などがありますが、基本的な仕組みは同じです。
蓄電池の種類 | 素材 | 特徴 |
リチウムイオン電池 | プラス極：リチウムを含む鉄酸化物 マイナス極：グラファイト 電解液：有機電解液（リチウム塩） | ・小型で大容量 ・PCから自動車まで 幅広く使われている |
鉛電池 | プラス極：二酸化鉛 マイナス極：鉛 電解液：希硫酸 | ・「サルフェーション」という現象が起こり、 充電性能が落ちる可能性がる ・蓄電池の種類の中では 最も古い種類の蓄電池 ・安価 ・非常用電源や電動車に使用される |
ニッケル水素電池 | プラス極：水酸化ニッケル マイナス極：水素吸蔵合金 電解液：水酸化カリウム | ・安全性が高い ・寿命が短い ・ハイブリッドカーなどに使用される |
NAS電池 | プラス極：硫黄 マイナス極：ナトリウム 電解液：ファインセラミックス | ・日本が開発した蓄電池 ・発電設備や事業用の蓄電池として使用される ・コンパクト ・大容量で寿命が長い ・蓄電池内を300度に保つ必要がある |
家庭用蓄電池が普及し始めた背景
近年、話題になることが増えた蓄電池は、2011年の「東日本大震災」をきっかけに普及し始めました。
東日本大震災では、大きな地震に加えて津波が起こり、多くの人が亡くなり日本全土に多大なる被害をもたらしました。
直接的な被害が起こっていない地域でも、突然の停電や計画停電などで、困った状況になった人も多いのではないでしょうか。
蓄電池を導入しておくことで、東日本大震災後に起こった大規模停電や、計画停電にも対応することが可能です。
災害意識の高まりや、光熱費の削減効果など、蓄電池によるメリットが大きくなったことで、蓄電池の普及率が急激に上がっているのが現状です。
家庭用蓄電池を導入するメリットとデメリットは？
停電対策や光熱費削減など、家庭用蓄電池には多くのメリットがあります。
しかし、蓄電池の導入には100万円前後の費用が必要になることも多く、導入費用がネックになってしまうことも。
蓄電池を導入する際には、メリットとデメリットをよく比較し、メリットが大きいと感じたら導入することで導入後の後悔を減らすことができます。
蓄電池を導入するメリットは停電対策が可能になること
蓄電池を導入するメリットは、停電対策が可能になる点です。
停電対策をしたい場合、蓄電池単体でも十分に効果を得ることができます。
さらに、電気料金の安い時間帯がある料金プランを契約していたり、太陽光発電システムを導入していれば、電気代の削減も可能になります。
蓄電池を導入するデメリットは費用がかかること
蓄電池の導入には、100万円前後の費用が必要になります。
いくら停電対策や光熱費の削減が可能になると言っても、100万円はポンと出せる金額ではありません。
ただし、近年は政府をはじめ、蓄電池に対する補助金事業を行っている都道府県や市町村が多く存在します。
蓄電池の導入費用が気になる場合には、蓄電池の導入で補助金を受け取ることができるかを確認してみましょう。
蓄電池を導入するタイミングはいつがいい？
蓄電池は、停電対策が可能になり、光熱費削減効果があるので、どんなタイミングで導入しても損をすることはありません。
今回は、特に蓄電池の導入がおすすめのタイミングを3つ紹介します。
タイミング① FIT制度が終了したら
太陽光発電システムを導入し、10年または20年が経過するとFIT制度が終了します。
FIT制度が終了すると、売電価格はぐっと下がり、今までのように売電収入を得ることはできません。
FIT制度終了のタイミングで蓄電池を導入すれば、発電した電気の自家消費量を増やすことができ、発電した電気を有効活用することが可能です。
タイミング② 太陽光発電と同時
近年、太陽光発電システムと同時に蓄電池を導入する家庭が増えています。
太陽光発電システムと同時に蓄電池を導入することで、導入後から大幅な電気代の削減が可能になり、長期的な停電対策も可能になります。
また、太陽光発電システムと蓄電池を同時に導入することで、太陽光発電システムへの補助金を受け取れるケースがあるので、別々で導入するよりもお得です。
タイミング③ 電気代や停電が気になったら
近年、物価や電気代が急激に高騰しています。
蓄電池を導入することで、夜間の安い電気や発電した電気を有効活用することができるので、電気代が気になったら蓄電池の導入を検討してみてはいかがでしょうか。
また「近いうちに起こる」と言われている南海トラフ地震では、日本全体に多大なる被害がもたらされることが予想されています。
南海トラフ地震を含め、災害対策として蓄電池を導入するのもおすすめです。
【注意点も】蓄電池の仕組みと選び方を知っておこう！
蓄電池には、様々な容量や機能があります。
単機能やハイブリッド、全負荷や特定負荷と言われても、ピンとくる人は少ないのではないでしょうか。
蓄電池を選ぶ際には、それぞれの使い方に合った製品を選ぶことがおすすめです。
選び方① 蓄電容量
蓄電池の蓄電容量は、大きければいいというものではありません。
蓄電池の使い方や、導入する目的によって蓄電池の容量を決めましょう。
また、太陽光発電システムを併用する場合には、発電できる電気の量に合わせた蓄電池の導入がおすすめです。
使用したい家電が多い場合や、家族人数が多い場合は容量が大きめな蓄電池を、最低限の停電対策をしたいのであれば小容量の蓄電池など、使い方によって容量を決めましょう。
選び方② 単機能・ハイブリッド
蓄電池のパワコンには、単機能・ハイブリッド・トライブリッドの3種類があります。
それぞれの違いは、制御できる機器の数です。
単機能のパワコンは、蓄電池や太陽光発電など、1つの設備を制御することができます。
対して、ハイブリッドのパワコンは、蓄電池と太陽光発電システムの両方を同時に制御することが可能です。
トライブリッドのパワコンは、蓄電池と太陽光発電システムに加えて、V2Hを制御することができます。
それぞれのメリットとデメリットは以下の表の通りです。
メリット | デメリット | |
単機能 | ・価格が安い ・蓄電池と太陽光発電を併用した場合、変換ロスが増える | ・それぞれの設備にパワコンが必要 ・販売数が少ない |
ハイブリッド | ・変換ロスが少ない ・販売数が多い ・設置するパワコンの数を減らせる | ・価格が高い ・壊れた時に両方の設備が使えなくなる |
トライブリッド | ・変換ロスが少ない ・設置するパワコンの数を減らせる | ・価格が高い ・販売メーカーが少ない ・壊れた時に設備が使えなくなる |
選び方③ 全負荷・特定負荷
全負荷と特定負荷は、停電対策で蓄電池を導入する時に必ず確認が必要な項目です。
全負荷の蓄電池は、停電が起きても全部屋でいつも通り電気を使用することができます。
対して、特定負荷の蓄電池は、特定の部屋でのみ電気を使うことが可能です。
それぞれのメリットとデメリットは、以下の表の通りです。
メリット | デメリット | |
全負荷 | ・いつも通り電気を使用できる ・家族が離れた部屋で過ごせる | ・電気を使いすぎてしまうことがある |
特定負荷 | ・蓄電池内の電気を節約できる | ・家族全員が同じ部屋に集まる必要がある |
蓄電池と太陽光発電システムの併用が絶対おすすめな理由
最後に、太陽光発電システムと蓄電池を併用するメリットを紹介します。
蓄電池を導入する場合、太陽光発電システムとの併用がおすすめです。
太陽光発電システムを既に導入済みの場合も、蓄電池を導入することで、発電した電気を今よりも有効活用することが可能になります。
理由① 大幅な電気代削減が可能になる
太陽光発電システムと蓄電池を併用することで、大幅な電気代の節約が可能になります。
太陽光発電システムは、太陽が出ている昼間しか発電することができません。
対して、蓄電池を導入した場合には、発電した電気を夜間に使用することができます。
自宅で発電した電気を昼夜問わず使用することができるので、発電量が多ければ電気を買う必要がなくなるほど電気代の大幅な削減が可能になります。
理由② セット割や補助金がもらえる可能性がある
太陽光発電システムと蓄電池を併用することで、補助金を受け取れるケースがあります。
太陽光発電システム単体への補助金は、国や都道府県、自治体でも終了しているケースが多いのが現状です。
しかし、蓄電池と同時に導入することで、太陽光発電システムへの補助金を受け取ることができる可能性があります。
また、太陽光発電システムと蓄電池を同時に購入することで、セット割が適用される販売店もあります。
補助金とセット割を活用すれば、太陽光発電システムと蓄電池を別々で購入するよりもお得に導入することが可能です。
理由③ 長期的な停電対策になる
太陽光発電システムと蓄電池を併用することで、突然長期的な停電が起こっても電気を使用することができます。
特に、大規模な停電や長期的な停電が起こってしまった場合、太陽光発電システムや蓄電池単体では、電気を使える期間に制限が出てきてしまいます。
太陽光発電システム単体の場合、発電している昼間は電気を使用することができますが、夜になると電気を使えなくなってしまいます。
太陽光発電システムと蓄電池を併用した場合、蓄電池内の電気を使い切ってしまっても、次の日に電気を充電することが可能です。
【太陽光発電と併用がおすすめ】蓄電池の仕組みは身近なバッテリーと同じ！
今回は、蓄電池の仕組みについて解説しましたが、いかがでしたでしょうか。
蓄電池の仕組みは、モバイルバッテリーやPC・スマホに搭載されているバッテリーと同じです。
蓄電池は、近年広く普及しはじめていますが、今後もどんどん普及していくことが予想されています。
太陽光発電システムを導入している、いないに関わらず、蓄電池の導入に迷ったら一度お気軽にご相談ください。
▼関連記事はこちら
この記事の監修者
『お客様に寄り添うこと』をモットーに日々の業務に取り組んでおります。
太陽光発電の活用方法や蓄電池の導入などのご相談は年間2000件以上頂いており、真摯に問題解決に取り組んできました。
光熱費削減に関するお悩み等ございましたら、お気軽にご相談下さい。
光熱費削減コンサルタント
中田 萌ご相談やお見積もりは
完全無料です!
蓄電池の選び方
